排気ターボチャージャーのタービンケーシング
本発明は、排気ターボチャージャー（６２）のタービンケーシング（１）であって、渦巻き部（３）に隣接した入口接続部（２）を有し、かつ出口接続部（４）を有しており、入口接続部（２）、渦巻き部（３）、および／または出口接続部（４）への熱の流入を低減する断熱装置（５）を特徴とする、タービンケーシングに関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段にかかわる、排気ターボチャージャーのタービンケーシングに関する。
【背景技術】
【０００２】
このタイプのタービンケーシングは、独国特許出願公開第１０２００８０１１２５７Ａ１号から公知である。このタービンケーシングの場合、シェル要素が、クーラントが導入される空洞部を形成するためにタービンケーシングの外部に固定されている。
【０００３】
このタイプのクーラント装置は、独国特許出願公開第１０２００８０１１２５７Ａ１号明細書の情報によると、他のデザインと比較して、タービンケーシングの重量の僅かな増加でデザインを単純にすることを可能にしているが、それでもなお、タービンケーシング内への熱の流入を低減できないという問題が残ったままであり、むしろ、クーラント装置によって緩和され得るのはこの入熱の負の影響だけである。特に自動車に使用される場合、冷却タービンケーシングに、比較的大きな取り付けスペースがどうしても必要であるため、排気ターボチャージャーの総重量が増加するというさらなる問題が残ったままである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の目的は、請求項１の前段に規定されているタイプのタービンケーシングであって、高温の排気ガス、特に、タービン入口およびタービン出口の領域ならびにウエストゲート導管の領域でも、特に、高速で流れる高温の排気ガスと直接接触するタービンケーシング内の表面を減少させることを可能にした、タービンケーシングを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、請求項１の特徴によって達成される。
【０００６】
本発明の基本概念は、特に鋳造アルミニウム製タービンケーシングの場合、冷却対策にかかる費用を少なくとも最小限にできるように過度の入熱を最初から防止することである。
【０００７】
これは、導入部で述べた重量と取り付けスペースに関する問題が、特に水冷式の冷却タービンケーシングの場合でさえも存在し、これらの問題が、主に自動車分野でのこのようなケーシングの使用を困難にするためである。しかしながら、タービンケーシング内、特にタービンケーシングの上述の領域内への熱の流入が、最初から防止されれば、たとえ冷却が必要であったとしても、このようなケーシングを主に自動車分野で使用できるようにするために冷却にかかる費用を、最小限にすることが可能となる。
【０００８】
独立請求項は、本発明の有利な展開形態を記載している。
【０００９】
したがって、本発明によるタービンケーシングの断熱装置は、好ましくは高温耐熱材料から形成できるスリーブまたは断熱スリーブを備えることができる。具体的には、このスリーブは、タービンケーシング内の入口領域、特に入口接続部、および出口領域、特に出口接続部に取り付けることができる。このために、スリーブは、ボルトまたはねじ接続によって固定することができる。あるいは、スリーブは、既存のフランジ間にサンドイッチ構造で押し込む、嵌め込む、または取り付けることができる。ここでは、スリーブは、タービンケーシングに１つ以上の狭い面積接触部、すなわち支持点を有することができ、または入口フランジまたは出口フランジの近傍のみに固定することができ、この場合、スリーブの残りの部分は、さらに支持されることなく、タービンケーシングの内壁に近接して延在する。スリーブは、いかなる場合も内壁に直接接触することはなく、これにより、間隙の形成が可能となる。
【００１０】
この間隙が、さらなる断熱層として空気を含んでも良いし、または一例として、エアクッションを含む繊維マットを、さらなる断熱対策としてこの間隙に配設しても良い。
【００１１】
さらに考えられる好ましい実施形態では、セラミックインレーをターボチャージャーの内壁、特に上記の領域に固定すること、またはこのようなインレーを嵌め込むことも可能である。
【００１２】
本発明による断熱装置は、被覆を備えることも可能であり、この被覆は、例えば、内壁にスプレーされる、または他の方法で固定される。
【００１３】
最後に、本発明によるタービンケーシングの断熱装置は、技術的に有用かつ実現可能な範囲で、上述の任意の個別の構成要素の組み合わせ、またはこれらの構成要素全ての組み合わせを含むことが可能である。
【００１４】
さらに考えられる対策は、タービンケーシングの内壁近傍の流量を低減するために、この内壁から高温の排気ガスを遠ざけることであり、これは、排気ガスからケーシングへの熱の移動の減少に寄与する。
【００１５】
このために、例えば、１つ以上のバッフルプレートをタービンケーシング内、特に、ウエストゲート開口に近接した領域およびタービンケーシングの渦巻き部に入る前の舌部の先端部における、入口領域および出口領域に設けることが可能である。
【００１６】
さらなる代替として、本発明によるタービンケーシングの断熱装置は、タービンケーシングの完全に外部に延在するウエストゲージ装置を備えることができる。ここでは、ウエストゲート導管を排気マニホールドの領域で分岐させて、タービン出口の下流の排気管に接続することにより、ウエストゲートラインおよびウエストゲート弁の両方をタービンケーシングの外部に配設することが可能である。
【００１７】
あるいは、ウエストゲートラインが入熱の大部分を占めるため、ウエストゲートラインのみをタービンケーシングの外部に配設し、ウエストゲート弁自体はタービンケーシング内に残すことも可能である。
【００１８】
外部ウエストゲート弁を使用すると、このウエストゲート弁は、硬質ケーシング内に収容された非冷却ウエストゲート弁の形態、または適切な合金から形成されたケーシング内に収容された冷却ウエストゲート弁の形態とすることが可能である。本発明によると、２つの水冷ターボチャージャーおよび外部ウエストゲート弁（すなわち、タービンケーシングの外部に配設されたウエストゲート弁）を備えたエンジンの場合は、１つの弁を除外できるというさらなる利点がある。このような外部ウエストゲージ弁の配設は、タービンケーシング内への熱の流入を著しく低減できるのであれば有利である。
【００１９】
本発明によるさらなる代替として、断熱装置は、鉄または鋼からなる、比較的高い温度に耐え得る舌部を備えることができる。この鋼または鉄製舌部は、ケーシング、特にアルミニウムからなるケーシング内に嵌め込む、またはボルトによってケーシング内に取り付けることができる。また、舌部をケーシング内に押し込む、または舌部を鋼または鉄製ブシュの一部としてデザインすることも可能である。また、舌部は、上記したように断熱インサートの一体部分として、またはこの断熱インサートに溶接された部品としてデザインすることも可能である。また、冷却が不十分となり得るタービンケーシングの全ての他の領域を、高い熱安定性を有する材料、特に鋼などから形成して、嵌め込み、ねじ止め、圧入、また他の適切な手段によってタービンケーシング内に導入することができる。
【００２０】
さらなる代替として、断熱装置は、タービンケーシングに組み込まれたクーラントシステムを備えることが可能であり、クーラントシステムのクーラント入口は、タービン渦巻き部の最も低い位置に配設され、クーラントシステムのクーラント出口は、タービン渦巻き部の最も高い位置に配設される。この構成は、クーラント入口が常に、渦巻き部の最も低い位置にあり、クーラント出口が常に、渦巻き部の最も高い位置にあり、これにより加熱されて膨張したクーラントが底部から上方に流れることができ、熱サイフォン効果が起きるため、タービンケーシングの位置に左右されない。
【００２１】
また、タービンケーシングと排気管システムとの間の接続フランジの領域に近接した非冷却ケーシング領域を過度の入熱から防護するために、環状クーラント導管を、この接続フランジの領域に近接したタービンケーシング出口に配設することも可能である。この対策は、タービンケーシング内への熱の流入を防止または最小限にするために、例えば、シールまたは他の熱遮断要素の形態のさらなる熱障壁と組み合わせることもでき、またはこれらのさらなる熱遮断要素単独で、この領域の断熱を行うこともできる。この対策は、断熱対策が採られていない場合、エンジンのスイッチが切られて、隣接する排気管システムを通るタービンケーシングの下流の入熱が非常に大きくなり得るときに特に有利である。
【００２２】
最後に、冷却フィン装置を追加の断熱装置としてタービンケーシングの外部に設けることが可能であり、この場合、ターボチャージャーが装着されたときに気流をこれらの冷却フィンに強制的に偏向すること、および放熱特性に優れた材料を使用することが可能である。
【００２３】
本発明による全ての上述の対策および断熱装置の可能なデザインは、いずれの場合も、別個に採用することができ、またはあらゆる考えられる技術的に有用な組み合わせで採用することもできる。
【００２４】
本発明のさらなる詳細、利点、および特徴は、図を参照する以下の例示的な実施形態の説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明によるタービンケーシングの第１の実施形態の模式的にやや簡易化した図を示している。
【図２】第２の実施形態の、図１に相当する図を示している。
【図３】第３の実施形態の、図２に相当する図を示している。
【図４】第４の実施形態による、本発明によるタービンケーシングを通る、模式的にやや簡易化した断面図を示している。
【図５】本発明によるタービンケーシングの第５の実施形態を通る断面図を示している。
【図６】本発明によるタービンケーシングの第６の実施形態の基本図を示している。
【図７】本発明によるタービンケーシングの第７の実施形態の模式的に簡易化した図を示している。
【図８】本発明によるタービンケーシングの第８の実施形態の斜視図を示している。
【図９】内燃機関に装着された本発明による排気ターボチャージャーの一部である、本発明によるタービンケーシングの第９の実施形態のブロック図を示している。
【図１０】本発明による排気ターボチャージャーのさらなる実施形態の一部である、本発明によるタービンケーシングの第１０の実施形態の図９に相当する図を示している。
【図１１】本発明によるタービンケーシングのさらなる実施形態の斜視図を示している。
【図１２】本発明によるタービンケーシングのさらなる実施形態の斜視図を示している。
【図１３】図１１および図１２に示されている実施形態の一部の基本構成要素の斜視図を示している。
【図１４】図１１および図１２に示されている実施形態の一部の基本構成要素の斜視図を示している。
【図１５】本発明によるタービンケーシングのさらなる実施形態を通る断面図を示している。
【図１６】タービンケーシングの入口領域における熱シールドの構成を説明するための模式的にやや簡易化した図を示している。
【図１７】タービンケーシングの出口領域における熱シールドの構成を説明するための図１６に相当する図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、入口接続部２および出口接続部４を有する本発明によるタービンケーシング１の第１の実施形態を示している。渦巻き部３が、入口接続部２と出口接続部４との間に位置している。図１はまた、ウエストゲート装置６および断熱装置５も示し、この断熱装置５は、入熱を低減するように構成され、この例では、入口接続部２の領域に配設されている。図１に示されている実施形態では、この断熱装置５は、この例では、図１の図から分かるようにやや円錐状のデザインで延在するスリーブすなわちインサート部品８の形態である。スリーブ８は、このスリーブ５の入口接続部２への固定を可能にする固定部９から、入口接続部２内の渦巻き部３内の移行領域内に突き出た自由端部９’まで延びている。この例では、スリーブ８は、この端部領域９’の近傍でビード１０の形態のスペーサを備えているため、スリーブ５が、入口接続部２の内壁に支持されるのではなく、図１の選択された図によると、特に中心領域に見られる、参照符号７で示されている間隙、特に空隙を形成している。
【００２７】
図示されている実施形態では、タービンケーシング１は、内部に冷却液を導入できる冷却ジャケット１１も備えている。しかしながら、このタイプの冷却ジャケットは、必ずしも設ける必要はないが、主にアルミニウムケーシングの場合に設けられる。
【００２８】
対応する特徴的要素全てに関して、図２に示されている実施形態には、図１と同じ参照符号が付されている。この実施形態では、断熱装置５は、同様にスリーブ１２の形態であるが、出口接続部４に設けられている。同様に、スリーブ１２は、出口接続部４の内壁と共に、間隙１５、特に空隙を形成し、かつ固定部１３を有し、スリーブ１２が、ウエストゲート装置６のフランジを介して固定部１３に固定される。
【００２９】
スリーブ１２の反対側の端部には、固定部１４が設けられており、この固定部１４により、前記スリーブを出口接続部４の出口開口の領域に固定することができる。
【００３０】
図１および図２に示されている実施形態は、組み合わせてもよく、このような場合は、入口接続部２および出口接続部４の両方が、断熱装置５を備えることになる。
【００３１】
図３は、本発明によるタービンケーシング１の第３の実施形態を示している。この実施形態は、図２に示されている実施形態に相当している。単に、空気含有物を含み、これにより断熱効果をさらに向上させることができる不織材料１５’が間隙１５内に導入されているだけである。
【００３２】
図４は、本発明によるタービンケーシング１のさらなる実施形態を示している。この選択された図は、入口接続部２および渦巻き部３を示している。
【００３３】
この実施形態では、バッフルプレート１６が、例えば、入口接続部２の内壁２２に溶接されて、または、例えば、ねじ接続によってぴったりと内壁２２に取り付けられて入口接続部２に固定されている。このバッフルプレート１６は、偏向部１７を有し、この偏向部１７は、タービンケーシングの舌部２１の領域に配設され、入口接続部２の内壁２２から立ち上がり、これにより、図４から分かるように内壁２２に対して一定の角度を成している。この構成により、高速の排気ガスの流れ（矢印１９および２０によって示されている）を偏向することが可能であり、これにより、バッフルプレート１６自体の断熱効果と共に、タービンケーシング１への熱の流入を減らす。ここで、矢印１８は、低い貫流速度が存在する領域を示している。
【００３４】
図５は、本発明によるタービンケーシング１の第５の実施形態を示しており、舌部２１が鋼または鋳鉄製舌部としてデザインされている点が異なる。図５に示されているように、この舌部２１は、冷却ジャケット１１によって冷却できる領域の外側に位置しているため、入熱の増加は、この舌部を高耐熱材料から形成して適切にタービンケーシングに取り付けることで防止される。これに関連して、図５は、舌部２１は、タービンホイール２３に近接した渦巻き部３の最初の領域に開口いることを示している。
【００３５】
図６は、本発明によるタービンケーシング１の第６の実施形態を示しており、渦巻き部３の領域にクーラント装置２４が設けられている点が異なる。クーラント装置２４は、渦巻き部３の少なくともほぼ最も低い位置にあるクーラント入口２５、および渦巻き部３の少なくともほぼ最も高い位置にあるクーラント出口２６を備えており、これにより、導入部で述べたサイフォン効果を達成することが可能である。
【００３６】
図７は、本発明によるタービンケーシング１の第７の実施形態を示している。図７の模式的な簡易図は、内燃機関（詳細は図示せず）の排気管システム２７（模式的に簡易化された形態で示されている）と出口接続部４との間の接続を示しており、この接続は、特にエンジンが切られたときに、ターボチャージャーまたはタービンケーシング１内に熱の流入（３つの矢印ｈで示されている）をもたらす。タービンケーシング１または出口接続部４は、この入熱ｈによって著しく加熱され得る非冷却領域２８を有する。したがって、図示されている実施形態では、環状クーラント導管２９が、非冷却領域２８の端部に設けられている。このクーラント導管２９は、例えば、シールまたは他の熱遮断装置の形態であるさらなる断熱部３０（太い黒い線で示されている）と組み合わせても良い。あるいは、この熱遮断装置３０のみを設けることも可能である。
【００３７】
図８は、本発明によるタービンケーシング１の第８の実施形態を示しており、この実施形態では、複数の冷却フィンが外面に配設されており、１つの冷却フィンが、全ての冷却フィンの代表として参照符号３１で示されている。これらの冷却フィンは、周囲への放熱を向上させ、これらの冷却フィンの端部により、ターボチャージャーが装着されたときに、冷却効果をさらに向上させるために気流をこれらの冷却フィン３１に意図的に偏向することが可能である。これにより、冷却システムへの給熱を、部分的ではあるが周囲への放熱によって自動的に低減できるという有利な効果がもたらされる。
【００３８】
図９および図１０は、タービン６１の周りのブロックとして簡易形態で示されている、本発明によるタービンケーシング１の２つのさらなる実施形態を示しており、ここでは、ブロック図は、圧縮機４２を伴うタービン６１の排気ターボチャージャー６２への組み込みを示している。さらに、ターボチャージャー６２は、内燃機関３４に装着されている状態で、簡易形態で示されている。
【００３９】
内燃機関および給排気システムの構成要素が、添付の符号の説明に記載されている参照符号３２〜６２で示されている。
【００４０】
図９に示されている実施形態の特別な特徴は、ここでは、タービンケーシング１がウエストゲート装置４９、５０によって完全に迂回されていることである。これに関連して、ウエストゲートライン２９は、排気マニホールド３３から分岐し、タービン６１の下流の排気ライン４８に開口している。ウエストゲート弁５０は、タービンケーシング１の外部のウエストゲートライン４９に配設されている。
【００４１】
対照的に、図１０に示されている実施形態では、ウエストゲート弁５０は、タービンケーシング１内に組み込まれ、ウエストゲートライン４９のみが、タービンケーシングの周りに案内され、この実施形態でも、タービン６１の下流の排気ライン４８に開口している。
【００４２】
図１１および図１２は、本発明によるタービンケーシング１の２つのさらなる実施形態を示している。上述の実施形態から明らかな構成要素に相当する要素には、同じ参照符号が付されている。
【００４３】
図１１に示されている実施形態では、タービンケーシング１は、その入口接続部２およびその出口接続部４の両方に断熱装置５を有する。ここでは、入口接続部２の断熱装置５は、漏斗状スリーブ８の形態であるが、出口接続部４の断熱装置５は、槽型スリーブ１２の形態である。スリーブ８および１２は、図１３および図１４を参照して以下に詳細に説明する。
【００４４】
図１１および図１２に示されているように、図１２に示されている実施形態は、ここでは、槽型スリーブ１２が出口接続部４に設けられているだけで、断熱装置５が入口接続部２に設けられていないという点のみが、図１１の実施形態と異なっている。
【００４５】
共通の特徴として、図１１および図１２は、従来の要領でデザインすることができるウエストゲート装置６用の作動リンク７９も示している。
【００４６】
共通の特徴として、図１１および図１２はそれぞれ、図１３および図１４にも詳細に示されている弁座５およびピン７４も示している。
【００４７】
共通の特徴として、図１１および図１２はそれぞれ、５つのストッパーおよび関連する５つのシールリングも示しており、ストッパーの１つが、代表として参照符号８０で示され、シールリングの１つが、代表として参照符号８１で示されている。
【００４８】
これらのストッパー８０は、それらのシールリング８１と共に、端部中子栓を形成し、これらの栓は、板金から形成されており、圧入されるか、またはシールされるタービンケーシング１の開口の対応する雌ねじにねじ込むことができる雄ねじ備える。
【００４９】
ストッパー８０によってシールされるこれらの開口は、鋳造後にタービンケーシング１内の砂を取り除くために設けられている。
【００５０】
図１３は、既に上記したスリーブ８および１２を示している。
【００５１】
スリーブ８は、漏斗６３および隣接した管状部６４を有する漏斗状スリーブである。図１を参照して上記したように、この漏斗型スリーブ８は、図１で参照符号７で示されている空隙を形成するために、入口接続部２内に挿入することができる。
【００５２】
図１１〜図１４に示されている実施形態では、出口接続部４内に挿入される断熱装置５は、２つの円形の孔６６および６７が形成されている底壁７６を有する槽型スリーブ１２である。図１３および図１４の図から分かるように、上縁領域に４つのクリップ６８、６９、７０、および７１を有する周壁６５が、この底壁７６から立ち上がっている。また、ピン７４（図１４に示されている）が挿入される小さめの保持孔７３も、孔７６と孔６７との間に設けられている。このピン７４は、弁座７５（図１１および図１２にも示されている）を固定する役割を果たし、このために弁座７５は、挿通孔７７が形成された固定部７８を有しており、この挿通孔７７によってピン７４が案内され、このピン７４を底壁７６の保持孔７３に導入することができる。
【００５３】
弁座７５には、この弁座７５が組み立てられると孔６６に係合する接続部８４を備えた円形の挿通孔８３が、図１４によると下縁に設けられている。
【００５４】
スリーブ１２が組み立てられると、スリーブ１２の接続部７２が、タービンケーシング１の開口８２（図１１および図１２に示されている）に係合する。
【００５５】
図１５は、図５に示されている第５の実施形態に実質的に相当した、本発明によるタービンケーシング１のさらなる実施形態の断面図を示している。したがって、全ての一致する要素には、同じ参照符号が付されている。
【００５６】
しかしながら、図１５に示されているタービンケーシング１の実施形態は、渦巻き部３の壁８６と共に空隙８５を画定する内部板金シェル８４を有する。この内部板金シェル８５は、鋳造することによって、または２つのシェルを渦巻き領域内に挿入することによって形成することができる。２つのシェルが設けられる場合は、これらのシェルは、通常は車軸に対してまたは長手方向に分割され、シェル部品が渦巻き部３に挿入されてから、渦巻き部３の壁領域８６にねじ止め、溶接、または別の方法で結合する。
【００５７】
したがって、渦巻き部も断熱することが可能であり、また、入口接続部および／または出口接続部の断熱装置との組み合わせも可能である。
【００５８】
図１６は、本発明によるタービンケーシング１のさらなる実施形態の一部を示している。この場合、薄肉板金部品の形態にすることができるスリーブすなわち熱シールド８が、入口領域２に配設されている。
【００５９】
この配設のために、熱シールド８は、前方からタービンケーシング１または入口領域２に押し込まれる。熱シールド８は、好ましくは、内部線形接触によって入口接続部すなわち入口フランジ２のみと接触する。
【００６０】
熱シールド８を取り付けるために、組み立て中に適切な器具で熱シールド８を広げることが可能である。
【００６１】
これに関連して、入口接続部すなわち入口フランジ２だけでの接触のみも考えられる。
【００６２】
これは、入口フランジ２における接触面積を最小限にする有利な効果を有する、すなわち、全周囲の完全な接触を回避することができる。
【００６３】
さらに、任意選択で、熱シールド８と入口接続部２との間の空隙に断熱材（図１６には図示せず）を配設することも可能である。
【００６４】
図１７による実施形態では、熱シールド８は、タービンケーシング１の出口接続部４に配設されている。この配設のために、熱シールド８は、後方からタービンケーシング１内に押し込まれる。次いで、ウエストゲートブシュ８７を用いて、組み立て中にこの熱シールドをロスに対して固定することができる。
【００６５】
これに関連して、フランジ４における接触面積を最小限にする（全周囲の接触を回避する）ことを可能にすることが同様に可能である。
【００６６】
さらに、熱シールド８と出口接続部４との間の空隙に断熱材を設けることも同様に可能である。
【００６７】
最後に、熱シールド８を出口接続部４の内部領域に押し込む、または前記熱シールドを出口接続部４の内部領域に遊びをもたせて配設することも可能である。
【００６８】
上記の全ての実施形態では、アルミニウム／鋼またはアルミニウム／マグネシウム複合鋳造も可能である。
【００６９】
上記の開示に加えて、本開示を補足するために図１〜図１７の本発明の図について参照符号を明確に説明する。
【符号の説明】
【００７０】
１ タービンケーシング
２ 入口接続部
３ 渦巻き部
４ 出口接続部
５ 断熱装置
６ ウエストゲート装置
７ 間隙／空隙
８ スリーブ／熱シールド
９ 固定部
９’ 自由端部
１０ スペーサ／ビード
１１ 冷却液、特に水用の冷却ジャケット
１２ スリーブ
１３、１４ 固定部
１５ 間隙／空隙
１５’ 不織材料
１６ バッフルプレート
１７ 偏向部
１８ 流速の低い領域
１９、２０ 排気ガスの流れ
２１ 舌部
２２ 内壁
２３ タービンホイール
２４ クーラント装置
２５ クーラント入口
２６ クーラント出口
２７ 排気管／排気ライン
２８ 非冷却部
２９ 環状冷却導管
３０ 熱遮断装置
３１ 冷却フィン
３２ クーラント導管
３３ 排気マニホールド
３４ 内燃機関
３５ 出口カム
３６ 入口カム
３７ 入口マニホールド
３８ 高圧排気ガス再循環冷却器
３９ 高圧排気ガス再循環弁
４０ 絞り弁
４１ 給器冷却器
４２ 圧縮機
４３ 入口ライン
４４ 低圧排気ガス再循環弁
４５ 低圧排気ガス再循環冷却器
４６ 触媒コンバータ
４７ 出口弁
４８ 排気ライン
４９ ウエストゲートライン
５０ ウエストゲート弁
６０ クーラントジャケット
６１ タービン
６２ 排気ターボチャージャー
６３ 漏斗
６４ 管状部
６５ 周壁
６６、６７ 底壁７６に形成された円形の孔
６８〜７１ クリップ
７２ 円形の孔６７における円筒接続部
７３ 保持孔
７４ ピン
７５ 弁座
７６ 底壁
７７ 挿通孔
７８ 固定部
７９ ウエストゲート装置６の作動リンク
８０ ストッパー
８１ シーリングディスク
８２ 開口
８３ 挿通孔
８４ 内部板金シェル
８５ 空隙
８６ 渦巻き部３の壁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段にかかわる、排気ターボチャージャーのタービンケーシングに関する。
【背景技術】
【０００２】
このタイプのタービンケーシングは、独国特許出願公開第１０２００８０１１２５７Ａ１号から公知である。このタービンケーシングの場合、シェル要素が、クーラントが導入される空洞部を形成するためにタービンケーシングの外部に固定されている。
【０００３】
このタイプのクーラント装置は、独国特許出願公開第１０２００８０１１２５７Ａ１号明細書の情報によると、他のデザインと比較して、タービンケーシングの重量の僅かな増加でデザインを単純にすることを可能にしているが、それでもなお、タービンケーシング内への熱の流入を低減できないという問題が残ったままであり、むしろ、クーラント装置によって緩和され得るのはこの入熱の負の影響だけである。特に自動車に使用される場合、冷却タービンケーシングに、比較的大きな取り付けスペースがどうしても必要であるため、排気ターボチャージャーの総重量が増加するというさらなる問題が残ったままである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の目的は、請求項１の前段に規定されているタイプのタービンケーシングであって、高温の排気ガス、特に、タービン入口およびタービン出口の領域ならびにウエストゲート導管の領域でも、特に、高速で流れる高温の排気ガスと直接接触するタービンケーシング内の表面を減少させることを可能にした、タービンケーシングを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、請求項１の特徴によって達成される。
【０００６】
本発明の基本概念は、特に鋳造アルミニウム製タービンケーシングの場合、冷却対策にかかる費用を少なくとも最小限にできるように過度の入熱を最初から防止することである。
【０００７】
これは、導入部で述べた重量と取り付けスペースに関する問題が、特に水冷式の冷却タービンケーシングの場合でさえも存在し、これらの問題が、主に自動車分野でのこのようなケーシングの使用を困難にするためである。しかしながら、タービンケーシング内、特にタービンケーシングの上述の領域内への熱の流入が、最初から防止されれば、たとえ冷却が必要であったとしても、このようなケーシングを主に自動車分野で使用できるようにするために冷却にかかる費用を、最小限にすることが可能となる。
【０００８】
独立請求項は、本発明の有利な展開形態を記載している。
【０００９】
したがって、本発明によるタービンケーシングの断熱装置は、好ましくは高温耐熱材料から形成できるスリーブまたは断熱スリーブを備えることができる。具体的には、このスリーブは、タービンケーシング内の入口領域、特に入口接続部、および出口領域、特に出口接続部に取り付けることができる。このために、スリーブは、ボルトまたはねじ接続によって固定することができる。あるいは、スリーブは、既存のフランジ間にサンドイッチ構造で押し込む、嵌め込む、または取り付けることができる。ここでは、スリーブは、タービンケーシングに１つ以上の狭い面積接触部、すなわち支持点を有することができ、または入口フランジまたは出口フランジの近傍のみに固定することができ、この場合、スリーブの残りの部分は、さらに支持されることなく、タービンケーシングの内壁に近接して延在する。スリーブは、いかなる場合も内壁に直接接触することはなく、これにより、間隙の形成が可能となる。
【００１０】
この間隙が、さらなる断熱層として空気を含んでも良いし、または一例として、エアクッションを含む繊維マットを、さらなる断熱対策としてこの間隙に配設しても良い。
【００１１】
さらに考えられる好ましい実施形態では、セラミックインレーをターボチャージャーの内壁、特に上記の領域に固定すること、またはこのようなインレーを嵌め込むことも可能である。
【００１２】
本発明による断熱装置は、被覆を備えることも可能であり、この被覆は、例えば、内壁にスプレーされる、または他の方法で固定される。
【００１３】
最後に、本発明によるタービンケーシングの断熱装置は、技術的に有用かつ実現可能な範囲で、上述の任意の個別の構成要素の組み合わせ、またはこれらの構成要素全ての組み合わせを含むことが可能である。
【００１４】
さらに考えられる対策は、タービンケーシングの内壁近傍の流量を低減するために、この内壁から高温の排気ガスを遠ざけることであり、これは、排気ガスからケーシングへの熱の移動の減少に寄与する。
【００１５】
このために、例えば、１つ以上のバッフルプレートをタービンケーシング内、特に、ウエストゲート開口に近接した領域およびタービンケーシングの渦巻き部に入る前の舌部の先端部における、入口領域および出口領域に設けることが可能である。
【００１６】
さらなる代替として、本発明によるタービンケーシングの断熱装置は、タービンケーシングの完全に外部に延在するウエストゲージ装置を備えることができる。ここでは、ウエストゲート導管を排気マニホールドの領域で分岐させて、タービン出口の下流の排気管に接続することにより、ウエストゲートラインおよびウエストゲート弁の両方をタービンケーシングの外部に配設することが可能である。
【００１７】
あるいは、ウエストゲートラインが入熱の大部分を占めるため、ウエストゲートラインのみをタービンケーシングの外部に配設し、ウエストゲート弁自体はタービンケーシング内に残すことも可能である。
【００１８】
外部ウエストゲート弁を使用すると、このウエストゲート弁は、硬質ケーシング内に収容された非冷却ウエストゲート弁の形態、または適切な合金から形成されたケーシング内に収容された冷却ウエストゲート弁の形態とすることが可能である。本発明によると、２つの水冷ターボチャージャーおよび外部ウエストゲート弁（すなわち、タービンケーシングの外部に配設されたウエストゲート弁）を備えたエンジンの場合は、１つの弁を除外できるというさらなる利点がある。このような外部ウエストゲージ弁の配設は、タービンケーシング内への熱の流入を著しく低減できるのであれば有利である。
【００１９】
本発明によるさらなる代替として、断熱装置は、鉄または鋼からなる、比較的高い温度に耐え得る舌部を備えることができる。この鋼または鉄製舌部は、ケーシング、特にアルミニウムからなるケーシング内に嵌め込む、またはボルトによってケーシング内に取り付けることができる。また、舌部をケーシング内に押し込む、または舌部を鋼または鉄製ブシュの一部としてデザインすることも可能である。また、舌部は、上記したように断熱インサートの一体部分として、またはこの断熱インサートに溶接された部品としてデザインすることも可能である。また、冷却が不十分となり得るタービンケーシングの全ての他の領域を、高い熱安定性を有する材料、特に鋼などから形成して、嵌め込み、ねじ止め、圧入、また他の適切な手段によってタービンケーシング内に導入することができる。
【００２０】
さらなる代替として、断熱装置は、タービンケーシングに組み込まれたクーラントシステムを備えることが可能であり、クーラントシステムのクーラント入口は、タービン渦巻き部の最も低い位置に配設され、クーラントシステムのクーラント出口は、タービン渦巻き部の最も高い位置に配設される。この構成は、クーラント入口が常に、渦巻き部の最も低い位置にあり、クーラント出口が常に、渦巻き部の最も高い位置にあり、これにより加熱されて膨張したクーラントが底部から上方に流れることができ、熱サイフォン効果が起きるため、タービンケーシングの位置に左右されない。
【００２１】
また、タービンケーシングと排気管システムとの間の接続フランジの領域に近接した非冷却ケーシング領域を過度の入熱から防護するために、環状クーラント導管を、この接続フランジの領域に近接したタービンケーシング出口に配設することも可能である。この対策は、タービンケーシング内への熱の流入を防止または最小限にするために、例えば、シールまたは他の熱遮断要素の形態のさらなる熱障壁と組み合わせることもでき、またはこれらのさらなる熱遮断要素単独で、この領域の断熱を行うこともできる。この対策は、断熱対策が採られていない場合、エンジンのスイッチが切られて、隣接する排気管システムを通るタービンケーシングの下流の入熱が非常に大きくなり得るときに特に有利である。
【００２２】
最後に、冷却フィン装置を追加の断熱装置としてタービンケーシングの外部に設けることが可能であり、この場合、ターボチャージャーが装着されたときに気流をこれらの冷却フィンに強制的に偏向すること、および放熱特性に優れた材料を使用することが可能である。
【００２３】
本発明による全ての上述の対策および断熱装置の可能なデザインは、いずれの場合も、別個に採用することができ、またはあらゆる考えられる技術的に有用な組み合わせで採用することもできる。
【００２４】
本発明のさらなる詳細、利点、および特徴は、図を参照する以下の例示的な実施形態の説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明によるタービンケーシングの第１の実施形態の模式的にやや簡易化した図を示している。
【図２】第２の実施形態の、図１に相当する図を示している。
【図３】第３の実施形態の、図２に相当する図を示している。
【図４】第４の実施形態による、本発明によるタービンケーシングを通る、模式的にやや簡易化した断面図を示している。
【図５】本発明によるタービンケーシングの第５の実施形態を通る断面図を示している。
【図６】本発明によるタービンケーシングの第６の実施形態の基本図を示している。
【図７】本発明によるタービンケーシングの第７の実施形態の模式的に簡易化した図を示している。
【図８】本発明によるタービンケーシングの第８の実施形態の斜視図を示している。
【図９】内燃機関に装着された本発明による排気ターボチャージャーの一部である、本発明によるタービンケーシングの第９の実施形態のブロック図を示している。
【図１０】本発明による排気ターボチャージャーのさらなる実施形態の一部である、本発明によるタービンケーシングの第１０の実施形態の図９に相当する図を示している。
【図１１】本発明によるタービンケーシングのさらなる実施形態の斜視図を示している。
【図１２】本発明によるタービンケーシングのさらなる実施形態の斜視図を示している。
【図１３】図１１および図１２に示されている実施形態の一部の基本構成要素の斜視図を示している。
【図１４】図１１および図１２に示されている実施形態の一部の基本構成要素の斜視図を示している。
【図１５】本発明によるタービンケーシングのさらなる実施形態を通る断面図を示している。
【図１６】タービンケーシングの入口領域における熱シールドの構成を説明するための模式的にやや簡易化した図を示している。
【図１７】タービンケーシングの出口領域における熱シールドの構成を説明するための図１６に相当する図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、入口接続部２および出口接続部４を有する本発明によるタービンケーシング１の第１の実施形態を示している。渦巻き部３が、入口接続部２と出口接続部４との間に位置している。図１はまた、ウエストゲート装置６および断熱装置５も示し、この断熱装置５は、入熱を低減するように構成され、この例では、入口接続部２の領域に配設されている。図１に示されている実施形態では、この断熱装置５は、この例では、図１の図から分かるようにやや円錐状のデザインで延在するスリーブすなわちインサート部品８の形態である。スリーブ８は、このスリーブ５の入口接続部２への固定を可能にする固定部９から、入口接続部２内の渦巻き部３内の移行領域内に突き出た自由端部９’まで延びている。この例では、スリーブ８は、この端部領域９’の近傍でビード１０の形態のスペーサを備えているため、スリーブ５が、入口接続部２の内壁に支持されるのではなく、図１の選択された図によると、特に中心領域に見られる、参照符号７で示されている間隙、特に空隙を形成している。
【００２７】
図示されている実施形態では、タービンケーシング１は、内部に冷却液を導入できる冷却ジャケット１１も備えている。しかしながら、このタイプの冷却ジャケットは、必ずしも設ける必要はないが、主にアルミニウムケーシングの場合に設けられる。
【００２８】
対応する特徴的要素全てに関して、図２に示されている実施形態には、図１と同じ参照符号が付されている。この実施形態では、断熱装置５は、同様にスリーブ１２の形態であるが、出口接続部４に設けられている。同様に、スリーブ１２は、出口接続部４の内壁と共に、間隙１５、特に空隙を形成し、かつ固定部１３を有し、スリーブ１２が、ウエストゲート装置６のフランジを介して固定部１３に固定される。
【００２９】
スリーブ１２の反対側の端部には、固定部１４が設けられており、この固定部１４により、前記スリーブを出口接続部４の出口開口の領域に固定することができる。
【００３０】
図１および図２に示されている実施形態は、組み合わせてもよく、このような場合は、入口接続部２および出口接続部４の両方が、断熱装置５を備えることになる。
【００３１】
図３は、本発明によるタービンケーシング１の第３の実施形態を示している。この実施形態は、図２に示されている実施形態に相当している。単に、空気含有物を含み、これにより断熱効果をさらに向上させることができる不織材料１５’が間隙１５内に導入されているだけである。
【００３２】
図４は、本発明によるタービンケーシング１のさらなる実施形態を示している。この選択された図は、入口接続部２および渦巻き部３を示している。
【００３３】
この実施形態では、バッフルプレート１６が、例えば、入口接続部２の内壁２２に溶接されて、または、例えば、ねじ接続によってぴったりと内壁２２に取り付けられて入口接続部２に固定されている。このバッフルプレート１６は、偏向部１７を有し、この偏向部１７は、タービンケーシングの舌部２１の領域に配設され、入口接続部２の内壁２２から立ち上がり、これにより、図４から分かるように内壁２２に対して一定の角度を成している。この構成により、高速の排気ガスの流れ（矢印１９および２０によって示されている）を偏向することが可能であり、これにより、バッフルプレート１６自体の断熱効果と共に、タービンケーシング１への熱の流入を減らす。ここで、矢印１８は、低い貫流速度が存在する領域を示している。
【００３４】
図５は、本発明によるタービンケーシング１の第５の実施形態を示しており、舌部２１が鋼または鋳鉄製舌部としてデザインされている点が異なる。図５に示されているように、この舌部２１は、冷却ジャケット１１によって冷却できる領域の外側に位置しているため、入熱の増加は、この舌部を高耐熱材料から形成して適切にタービンケーシングに取り付けることで防止される。これに関連して、図５は、舌部２１は、タービンホイール２３に近接した渦巻き部３の最初の領域に開口いることを示している。
【００３５】
図６は、本発明によるタービンケーシング１の第６の実施形態を示しており、渦巻き部３の領域にクーラント装置２４が設けられている点が異なる。クーラント装置２４は、渦巻き部３の少なくともほぼ最も低い位置にあるクーラント入口２５、および渦巻き部３の少なくともほぼ最も高い位置にあるクーラント出口２６を備えており、これにより、導入部で述べたサイフォン効果を達成することが可能である。
【００３６】
図７は、本発明によるタービンケーシング１の第７の実施形態を示している。図７の模式的な簡易図は、内燃機関（詳細は図示せず）の排気管システム２７（模式的に簡易化された形態で示されている）と出口接続部４との間の接続を示しており、この接続は、特にエンジンが切られたときに、ターボチャージャーまたはタービンケーシング１内に熱の流入（３つの矢印ｈで示されている）をもたらす。タービンケーシング１または出口接続部４は、この入熱ｈによって著しく加熱され得る非冷却領域２８を有する。したがって、図示されている実施形態では、環状クーラント導管２９が、非冷却領域２８の端部に設けられている。このクーラント導管２９は、例えば、シールまたは他の熱遮断装置の形態であるさらなる断熱部３０（太い黒い線で示されている）と組み合わせても良い。あるいは、この熱遮断装置３０のみを設けることも可能である。
【００３７】
図８は、本発明によるタービンケーシング１の第８の実施形態を示しており、この実施形態では、複数の冷却フィンが外面に配設されており、１つの冷却フィンが、全ての冷却フィンの代表として参照符号３１で示されている。これらの冷却フィンは、周囲への放熱を向上させ、これらの冷却フィンの端部により、ターボチャージャーが装着されたときに、冷却効果をさらに向上させるために気流をこれらの冷却フィン３１に意図的に偏向することが可能である。これにより、冷却システムへの給熱を、部分的ではあるが周囲への放熱によって自動的に低減できるという有利な効果がもたらされる。
【００３８】
図９および図１０は、タービン６１の周りのブロックとして簡易形態で示されている、本発明によるタービンケーシング１の２つのさらなる実施形態を示しており、ここでは、ブロック図は、圧縮機４２を伴うタービン６１の排気ターボチャージャー６２への組み込みを示している。さらに、ターボチャージャー６２は、内燃機関３４に装着されている状態で、簡易形態で示されている。
【００３９】
内燃機関および給排気システムの構成要素が、添付の符号の説明に記載されている参照符号３２〜６２で示されている。
【００４０】
図９に示されている実施形態の特別な特徴は、ここでは、タービンケーシング１がウエストゲート装置４９、５０によって完全に迂回されていることである。これに関連して、ウエストゲートライン２９は、排気マニホールド３３から分岐し、タービン６１の下流の排気ライン４８に開口している。ウエストゲート弁５０は、タービンケーシング１の外部のウエストゲートライン４９に配設されている。
【００４１】
対照的に、図１０に示されている実施形態では、ウエストゲート弁５０は、タービンケーシング１内に組み込まれ、ウエストゲートライン４９のみが、タービンケーシングの周りに案内され、この実施形態でも、タービン６１の下流の排気ライン４８に開口している。
【００４２】
図１１および図１２は、本発明によるタービンケーシング１の２つのさらなる実施形態を示している。上述の実施形態から明らかな構成要素に相当する要素には、同じ参照符号が付されている。
【００４３】
図１１に示されている実施形態では、タービンケーシング１は、その入口接続部２およびその出口接続部４の両方に断熱装置５を有する。ここでは、入口接続部２の断熱装置５は、漏斗状スリーブ８の形態であるが、出口接続部４の断熱装置５は、槽型スリーブ１２の形態である。スリーブ８および１２は、図１３および図１４を参照して以下に詳細に説明する。
【００４４】
図１１および図１２に示されているように、図１２に示されている実施形態は、ここでは、槽型スリーブ１２が出口接続部４に設けられているだけで、断熱装置５が入口接続部２に設けられていないという点のみが、図１１の実施形態と異なっている。
【００４５】
共通の特徴として、図１１および図１２は、従来の要領でデザインすることができるウエストゲート装置６用の作動リンク７９も示している。
【００４６】
共通の特徴として、図１１および図１２はそれぞれ、図１３および図１４にも詳細に示されている弁座５およびピン７４も示している。
【００４７】
共通の特徴として、図１１および図１２はそれぞれ、５つのストッパーおよび関連する５つのシールリングも示しており、ストッパーの１つが、代表として参照符号８０で示され、シールリングの１つが、代表として参照符号８１で示されている。
【００４８】
これらのストッパー８０は、それらのシールリング８１と共に、端部中子栓を形成し、これらの栓は、板金から形成されており、圧入されるか、またはシールされるタービンケーシング１の開口の対応する雌ねじにねじ込むことができる雄ねじ備える。
【００４９】
ストッパー８０によってシールされるこれらの開口は、鋳造後にタービンケーシング１内の砂を取り除くために設けられている。
【００５０】
図１３は、既に上記したスリーブ８および１２を示している。
【００５１】
スリーブ８は、漏斗６３および隣接した管状部６４を有する漏斗状スリーブである。図１を参照して上記したように、この漏斗型スリーブ８は、図１で参照符号７で示されている空隙を形成するために、入口接続部２内に挿入することができる。
【００５２】
図１１〜図１４に示されている実施形態では、出口接続部４内に挿入される断熱装置５は、２つの円形の孔６６および６７が形成されている底壁７６を有する槽型スリーブ１２である。図１３および図１４の図から分かるように、上縁領域に４つのクリップ６８、６９、７０、および７１を有する周壁６５が、この底壁７６から立ち上がっている。また、ピン７４（図１４に示されている）が挿入される小さめの保持孔７３も、孔７６と孔６７との間に設けられている。このピン７４は、弁座７５（図１１および図１２にも示されている）を固定する役割を果たし、このために弁座７５は、挿通孔７７が形成された固定部７８を有しており、この挿通孔７７によってピン７４が案内され、このピン７４を底壁７６の保持孔７３に導入することができる。
【００５３】
弁座７５には、この弁座７５が組み立てられると孔６６に係合する接続部８４を備えた円形の挿通孔８３が、図１４によると下縁に設けられている。
【００５４】
スリーブ１２が組み立てられると、スリーブ１２の接続部７２が、タービンケーシング１の開口８２（図１１および図１２に示されている）に係合する。
【００５５】
図１５は、図５に示されている第５の実施形態に実質的に相当した、本発明によるタービンケーシング１のさらなる実施形態の断面図を示している。したがって、全ての一致する要素には、同じ参照符号が付されている。
【００５６】
しかしながら、図１５に示されているタービンケーシング１の実施形態は、渦巻き部３の壁８６と共に空隙８５を画定する内部板金シェル８４を有する。この内部板金シェル８５は、鋳造することによって、または２つのシェルを渦巻き領域内に挿入することによって形成することができる。２つのシェルが設けられる場合は、これらのシェルは、通常は車軸に対してまたは長手方向に分割され、シェル部品が渦巻き部３に挿入されてから、渦巻き部３の壁領域８６にねじ止め、溶接、または別の方法で結合する。
【００５７】
したがって、渦巻き部も断熱することが可能であり、また、入口接続部および／または出口接続部の断熱装置との組み合わせも可能である。
【００５８】
図１６は、本発明によるタービンケーシング１のさらなる実施形態の一部を示している。この場合、薄肉板金部品の形態にすることができるスリーブすなわち熱シールド８が、入口領域２に配設されている。
【００５９】
この配設のために、熱シールド８は、前方からタービンケーシング１または入口領域２に押し込まれる。熱シールド８は、好ましくは、内部線形接触によって入口接続部すなわち入口フランジ２のみと接触する。
【００６０】
熱シールド８を取り付けるために、組み立て中に適切な器具で熱シールド８を広げることが可能である。
【００６１】
これに関連して、入口接続部すなわち入口フランジ２だけでの接触のみも考えられる。
【００６２】
これは、入口フランジ２における接触面積を最小限にする有利な効果を有する、すなわち、全周囲の完全な接触を回避することができる。
【００６３】
さらに、任意選択で、熱シールド８と入口接続部２との間の空隙に断熱材（図１６には図示せず）を配設することも可能である。
【００６４】
図１７による実施形態では、熱シールド８は、タービンケーシング１の出口接続部４に配設されている。この配設のために、熱シールド８は、後方からタービンケーシング１内に押し込まれる。次いで、ウエストゲートブシュ８７を用いて、組み立て中にこの熱シールドをロスに対して固定することができる。
【００６５】
これに関連して、フランジ４における接触面積を最小限にする（全周囲の接触を回避する）ことを可能にすることが同様に可能である。
【００６６】
さらに、熱シールド８と出口接続部４との間の空隙に断熱材を設けることも同様に可能である。
【００６７】
最後に、熱シールド８を出口接続部４の内部領域に押し込む、または前記熱シールドを出口接続部４の内部領域に遊びをもたせて配設することも可能である。
【００６８】
上記の全ての実施形態では、アルミニウム／鋼またはアルミニウム／マグネシウム複合鋳造も可能である。
【００６９】
上記の開示に加えて、本開示を補足するために図１〜図１７の本発明の図について参照符号を明確に説明する。
【符号の説明】
【００７０】
１ タービンケーシング
２ 入口接続部
３ 渦巻き部
４ 出口接続部
５ 断熱装置
６ ウエストゲート装置
７ 間隙／空隙
８ スリーブ／熱シールド
９ 固定部
９’ 自由端部
１０ スペーサ／ビード
１１ 冷却液、特に水用の冷却ジャケット
１２ スリーブ
１３、１４ 固定部
１５ 間隙／空隙
１５’ 不織材料
１６ バッフルプレート
１７ 偏向部
１８ 流速の低い領域
１９、２０ 排気ガスの流れ
２１ 舌部
２２ 内壁
２３ タービンホイール
２４ クーラント装置
２５ クーラント入口
２６ クーラント出口
２７ 排気管／排気ライン
２８ 非冷却部
２９ 環状冷却導管
３０ 熱遮断装置
３１ 冷却フィン
３２ クーラント導管
３３ 排気マニホールド
３４ 内燃機関
３５ 出口カム
３６ 入口カム
３７ 入口マニホールド
３８ 高圧排気ガス再循環冷却器
３９ 高圧排気ガス再循環弁
４０ 絞り弁
４１ 給器冷却器
４２ 圧縮機
４３ 入口ライン
４４ 低圧排気ガス再循環弁
４５ 低圧排気ガス再循環冷却器
４６ 触媒コンバータ
４７ 出口弁
４８ 排気ライン
４９ ウエストゲートライン
５０ ウエストゲート弁
６０ クーラントジャケット
６１ タービン
６２ 排気ターボチャージャー
６３ 漏斗
６４ 管状部
６５ 周壁
６６、６７ 底壁７６に形成された円形の孔
６８〜７１ クリップ
７２ 円形の孔６７における円筒接続部
７３ 保持孔
７４ ピン
７５ 弁座
７６ 底壁
７７ 挿通孔
７８ 固定部
７９ ウエストゲート装置６の作動リンク
８０ ストッパー
８１ シーリングディスク
８２ 開口
８３ 挿通孔
８４ 内部板金シェル
８５ 空隙
８６ 渦巻き部３の壁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ターボチャージャー（６２）のタービンケーシング（１）であって、
渦巻き部（３）に隣接した入口接続部（２）を有し、かつ
出口接続部（４）を有しており、
前記入口接続部（２）、前記渦巻き部（３）、および／または前記出口接続部（４）への熱の流入を低減する断熱装置（５）、
を特徴とする、タービンケーシング。
【請求項２】
前記断熱装置（５）が、前記入口接続部（２）に挿入して間隙（７）を形成することができるスリーブ（８）を備えている、請求項１に記載のタービンケーシング。
【請求項３】
前記断熱装置（５）が、前記出口接続部（４）に挿入して間隙（１５）を形成することができるスリーブ（１２）を備えている、請求項１または２に記載のタービンケーシング。
【請求項４】
前記断熱装置（５）が、前記スリーブ（１２）と前記入口接続部（２）との間および／または前記スリーブ（１２）と前記出口接続部（４）との間の前記間隙（１５）に挿入できる繊維マット（１５’）を備えている、請求項１に記載のタービンケーシング。
【請求項５】
前記断熱装置（５）が、セラミックインレーを有する、請求項１に記載のタービンケーシング。
【請求項６】
前記断熱装置（５）が、前記タービンケーシング（１、２）の内壁面（２２）に設けることができる被覆を有する、請求項１に記載のタービンケーシング。
【請求項７】
前記断熱装置（５）が、前記入口接続部（２）内に配設することができ、かつ／またはウエストゲート出口開口に近接させることができるバッフルプレート（１６）を備えている、請求項１に記載のタービンケーシング。
【請求項８】
前記断熱装置（５）が、前記タービンケーシング（１）の外部に延在するウエストゲート装置（４９、５０）を備えている、請求項１に記載のタービンケーシング。
【請求項９】
ウエストゲートライン（４９）およびウエストゲート弁（５０）の両方が、前記タービンケーシング（１）の外部に延在する、請求項８に記載のタービンケーシング。
【請求項１０】
前記ウエストゲートライン（４９）のみが、前記タービンケーシング（１）の外部に延在する、請求項８に記載のタービンケーシング。
【請求項１１】
前記断熱装置（５）が、前記渦巻き部（３）の入口領域に挿入することができる鋼製舌部（２１）を備えている、請求項１に記載のタービンケーシング。
【請求項１２】
前記断熱装置（５）が、クーラント装置（２４）を備えており、前記クーラント装置（２４）のクーラント入口（２５）が、前記渦巻き部（３）の少なくともほぼ最も低い位置に配設され、前記クーラント装置（２４）のクーラント出口（２６）が、前記渦巻き部（３）の少なくともほぼ最も高い位置に配設されている、請求項１に記載のタービンケーシング。
【請求項１３】
前記断熱装置（５）が、環状クーラント導管（２９）および／または熱遮断装置（３０）を備えている、請求項１に記載のタービンケーシング。
【請求項１４】
前記断熱装置（５）が、前記タービンケーシング（１）の外面に冷却フィン（３１）を備えている、請求項１に記載のタービンケーシング。
【請求項１５】
前記タービンケーシング（１）が、鋳造アルミニウム鋳物の形態をとり、冷却装置（１１）を備えている、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のタービンケーシング。
【請求項１】
排気ターボチャージャー（６２）のタービンケーシング（１）であって、
渦巻き部（３）に隣接した入口接続部（２）を有し、かつ
出口接続部（４）を有しており、
前記入口接続部（２）、前記渦巻き部（３）、および／または前記出口接続部（４）への熱の流入を低減する断熱装置（５）、
を特徴とする、タービンケーシング。
【請求項２】
前記断熱装置（５）が、前記入口接続部（２）に挿入して間隙（７）を形成することができるスリーブ（８）を備えている、請求項１に記載のタービンケーシング。
【請求項３】
前記断熱装置（５）が、前記出口接続部（４）に挿入して間隙（１５）を形成することができるスリーブ（１２）を備えている、請求項１または２に記載のタービンケーシング。
【請求項４】
前記断熱装置（５）が、前記スリーブ（１２）と前記入口接続部（２）との間および／または前記スリーブ（１２）と前記出口接続部（４）との間の前記間隙（１５）に挿入できる繊維マット（１５’）を備えている、請求項１に記載のタービンケーシング。
【請求項５】
前記断熱装置（５）が、セラミックインレーを有する、請求項１に記載のタービンケーシング。
【請求項６】
前記断熱装置（５）が、前記タービンケーシング（１、２）の内壁面（２２）に設けることができる被覆を有する、請求項１に記載のタービンケーシング。
【請求項７】
前記断熱装置（５）が、前記入口接続部（２）内に配設することができ、かつ／またはウエストゲート出口開口に近接させることができるバッフルプレート（１６）を備えている、請求項１に記載のタービンケーシング。
【請求項８】
前記断熱装置（５）が、前記タービンケーシング（１）の外部に延在するウエストゲート装置（４９、５０）を備えている、請求項１に記載のタービンケーシング。
【請求項９】
ウエストゲートライン（４９）およびウエストゲート弁（５０）の両方が、前記タービンケーシング（１）の外部に延在する、請求項８に記載のタービンケーシング。
【請求項１０】
前記ウエストゲートライン（４９）のみが、前記タービンケーシング（１）の外部に延在する、請求項８に記載のタービンケーシング。
【請求項１１】
前記断熱装置（５）が、前記渦巻き部（３）の入口領域に挿入することができる鋼製舌部（２１）を備えている、請求項１に記載のタービンケーシング。
【請求項１２】
前記断熱装置（５）が、クーラント装置（２４）を備えており、前記クーラント装置（２４）のクーラント入口（２５）が、前記渦巻き部（３）の少なくともほぼ最も低い位置に配設され、前記クーラント装置（２４）のクーラント出口（２６）が、前記渦巻き部（３）の少なくともほぼ最も高い位置に配設されている、請求項１に記載のタービンケーシング。
【請求項１３】
前記断熱装置（５）が、環状クーラント導管（２９）および／または熱遮断装置（３０）を備えている、請求項１に記載のタービンケーシング。
【請求項１４】
前記断熱装置（５）が、前記タービンケーシング（１）の外面に冷却フィン（３１）を備えている、請求項１に記載のタービンケーシング。
【請求項１５】
前記タービンケーシング（１）が、鋳造アルミニウム鋳物の形態をとり、冷却装置（１１）を備えている、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のタービンケーシング。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公表番号】特表２０１３−５０９５３４（Ｐ２０１３−５０９５３４Ａ）
【公表日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５３６８９４（Ｐ２０１２−５３６８９４）
【出願日】平成２２年１０月２２日（２０１０．１０．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５３６４４
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０５３５１３
【国際公開日】平成２３年５月５日（２０１１．５．５）
【出願人】（５００１２４３７８）ボーグワーナー インコーポレーテッド (302)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２２日（２０１０．１０．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５３６４４
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０５３５１３
【国際公開日】平成２３年５月５日（２０１１．５．５）
【出願人】（５００１２４３７８）ボーグワーナー インコーポレーテッド (302)
【Ｆターム（参考）】
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